JP2017529247A - 流体力学圧縮工具の動作方法、及び、流体力学圧縮工具 - Google Patents

Abstract

流体力学圧縮工具（１）は、顎部（１３，１４）に接続されている駆動ピストン（１２）に作用する液圧流体の圧力を高めるのに適している流体力学グループ（１１）を駆動するモータ（６）と、電気モータ（６）と電気モータ（６）の駆動のための使用者作動部材（７）とに接続されている電気制御システム（９）とを有し、この制御システム（９）は、顎部（１３，１４）の閉成位置への到達をモニターし、閉成位置への到達時に自動的にモータ（６）をスイッチオフする。【選択図】図１０

Description

この発明は、流体力学圧縮及び／又は切断具の動作方法、及び／又は、このような方法を実行するように構成された切断具、即ち流体力学圧縮工具に関している。

電気的設備の設置やメンテナンスの間に、電気ケーブル又は液圧パイプの周りのコネクターの圧縮や、リベットの圧縮のような特殊な接続動作を、もしくは、電気ケーブルの切断のような切断動作を果たすために、流体力学圧縮及び／又は切断具が度々使用されている。

このような工具は、バッテリーにより電力が供給される電気モータと、圧力ばねの力に抗してピストンを移動させるように、ピストンに作用する液圧流体の圧力を増加させる液圧ポンプとを一般的に有している。前記ピストンは、移動可能な顎部に、圧縮動作の間に工具の固定の顎部に向かってこれを移動させるように、接続されている。これら顎部は、特殊な対象物に、例えば、圧縮される電気コンタクト又は切断される金属バーに顎部を適用させるように、成形、及び／又は交換可能な付属品により適合され得る。

圧縮工具は、ビルディングから離れ、主電気設備への接続部を有する鉄道線路に沿ってのような、戸外の環境で非常度々に多く使用されるので、このような工具は、自身の電力源を、即ち、工具の中に形成される又は工具に与えられる形態可能な貯蔵バッテリーを必要としている。このようなバッテリーは、自身の自主性を、即ち、バッテリーを交換する必要がなく工具によりなされ得る圧縮又は切断の回数を決定する制限された量の電気エネルギーを供給する。更なる要求は、時間のかかる圧縮動作特に、コネクター及び／又は電気ケーブル間の接続を目的とした動作のほとんどが、多数のケーブルを非常に密接させて接続する電気配線ライン上又は電気キャビン内のような非常に限られたスペ−スの状況により妨げられているという事実によっている。かくして、圧縮工具をコンパクトなサイズにすることは、必須である。第３の要求は、作業するのに必要な時間を減じるために、適当な速度で圧縮及び切断操作をすることができることである。今までは満たされていない第４の要求は、工具の機械的な構成部品の疲労寿命を、これらの小さいサイズ及び周期的ストレスにも拘わらず、増すことである。

かくして、本願発明の目的は、従来技術を参照して説明された問題を解決するような特徴を有している流体力学圧縮工具の動作方法、及び、流体力学圧縮工具を提供することである。

この発明の１つの特別な目的は、圧縮される対象物のサイズと耐圧縮性とに対して、最大の圧縮力と、電力の消費と、流体力学圧力の持続時間との調節を、可能にしている圧縮方法と流体力学圧縮工具とを提供することである。

本願発明の状況で、発明者達は、従来技術の圧縮工具は、電気的な又は流圧的なコネクターの圧縮を完全にし、かつするためと過度のストレスによる損傷を防止するために、例えば、６０ｋＮの最大較正力に達したときに、圧縮フェイズを終わらせている、と考えた。これは、例えば、流体力学グループに接続されており、ピストンに作用する液圧を最大較正力に対応している最大圧力に制限するように較正されている圧力逃がし弁により両者共達せられる。

かくして、使用者は、電気又は流圧コネクターの圧縮を完成するのに充分な力が常時与えられるのを、これらのサイズ又は耐圧縮性に関係なく、確信する。実際に、圧縮工具は、所定のサイズ範囲のコネクターを、例えば、６ｍｍ^２乃至２４０ｍｍ^２の横断面積の電気ケーブルのためのコネクターを圧縮するように通常はデザインされ得、又、最大の較正力は、最大のサイズのコネクターを圧縮するように設定されている。

圧縮工具が、切断工具として使用される場合には、最大の較正力に達したときに圧縮フェイズが終了することは、工具の機械的な構成部品を過度のストレスにより損傷することから保護する。

しかし、極まれな場合を除いて、圧縮工具は、非常に異なるサイズの、そして、最大の較正力を与えられることが必要な最大のサイズよりもかなり小さいコネクターを圧縮するために使用される。

この結果、小さいコネクターの圧縮が完了した後で、工具の顎部は、最大の較正力が圧縮サイクルの終了を決定ように達するまで、互いに固定されている。顎部のこのような更なるストレスは、コネクターの圧縮には貢献しないけれども、代わって、ピーク電力消費と機械的ストレスとを生じさせ、これの減少が、本願発明の目的を達成するための出発点となっている。

かくして、流体力学圧縮用の工具を動作させる方法が提案され、前記工具は、
バッテリーにより又はコンセント（mains）から電力が供給される電気モータと、
前記電気モータにより駆動され得、モータの駆動に応答して、駆動ピストンを移動させるように、この駆動ピストンに作用する液圧流体の圧力の増加を生じさせるのに適している流体力学グループと、
往復移動可能なようにハウジングに接続されており、少なくとも一方の移動可能な顎部が、前記駆動ピストンの移動に対応して、圧縮又は切断を果たすように開成位置と閉成位置との間での相対的な移動を果たす２つの顎部と、有し、
前記開成位置では、２つの顎部が、圧縮又は切断される対象物を受けるように離れており、又、閉成位置では、２つの顎部は、これらの更なる接近移動が妨げられるように直接に接触するまで、２つの顎部は接近移動され、そして、
この方法は、
前記電気モータを駆動させることにより、前記２つの顎部を互いの方向に移動させる工程と、
センサーにより閉成位置への到達をモニターする工程と、
閉成位置へ到達時に確認信号を発生する工程と、
閉成位置に到達したことを確認するセンサー信号に基づいて前記電気モータの駆動を中断させる工程とを有している。

このようにして、対象物の、例えば、電気又は流圧コネクターの圧縮の完了のときには、最大の較正圧力に達するまで、圧縮サイクルを続行させなくても、電気モータ及び液圧流体による押圧をストップさせることができる。この結果、電気エネルギーが節約され、又、工具の機械的構成部品のピークストレスを減じることができる。

かくして、増加された疲労寿命期間と、バッテリーの一度の再充電によりなされ得る圧縮回数の増加と、単一の圧縮又は切断を完了するのに必要な時間の減縮と、同じ疲労寿命のための工具の機械的構成部品のサイズの減少とが、達成される。

この発明の目的は、
バッテリー又はコンセントから電力が供給される電気モータと、
前記電気モータにより駆動され得、モータの駆動に応答して、駆動ピストンを移動させるように、この駆動ピストンに作用する液圧流体の圧力増加を生じさせるのに適している流体力学グループと、
往復移動可能なようにハウジングに接続されており、少なくとも一方の移動可能な顎部が、前記駆動ピストンの移動に対応して、圧縮又は切断を果たすように開成位置と閉成位置との間での相対的な移動を果たす２つの顎部と、有し、
前記開成位置では、２つの顎部が、圧縮又は切断される対象物を受けるように離れており、又、閉成位置では、２つの顎部は、これらの更なる接近移動が妨げられるように直接に接触するまで、２つの顎部は接近移動され、そして、
前記電気モータを動作させるように、電気モータと使用者作動部材とに接続されている電気制御システムと、を具備し、前記制御システムは、
閉成位置への到達をモニターし、閉成位置に到達したときに、確認信号を発生するモニター手段を有することを特徴とし、又、
前記制御システロは、閉成位置に到達したことを示す確認信号に応じて、自動的に前記電気モータの駆動を止めるストップさせることを特徴とする、流体力学圧縮用の工具によれ達成される。

本願発明及びその効果を明確に理解するために、限定されない例としてなされた幾つかの実施の形態が、添付の図面を参照して以下に記載される。

図１は、圧力が最大の較正圧力Ｐｍａｘに達したときに切り替わる、最大圧力の逃がし弁による圧力の制限がある従来技術の圧縮工具の「遊び」圧縮（顎部間に圧縮される対象物が無い）の圧力−時間（又は、圧縮−ポンプサイクルの回数）のダイアグラムである。 図２は、本願発明の方法を実現する、本願発明に係わる圧縮工具の「遊び」圧縮（顎部間に圧縮される対象物が無い）の圧力−時間（又は、圧縮−ポンプサイクルの回数）のダイアグラムである。 図３は、圧力が最大の較正圧力Ｐｍａｘに達したときに切り替わる、最大圧力の逃がし弁による圧力の制限がある従来技術の圧縮工具を使用しての、ほとんど最大の較正力が必要である大きいディメンションのコネクター、即ち、対象物の圧縮の圧力−時間（又は、圧縮−ポンプサイクルの回数）のダイアグラムである。 図４は、本願発明の方法を実行する本願発明に係わる圧縮工具を使用しての、実用上最大の較正力が必要である非常に大きいディメンションのコネクター、即ち、対象物の圧縮の圧力−時間（又は、圧縮−ポンプサイクルの回数）のダイアグラムである。 図５は、圧力が最大の較正圧力Ｐｍａｘに達したときに切り替わる逃がし弁を使用した、圧力の制限がある従来技術の圧縮工具による、最大の較正力を必要としない小さい中間のディメンション（small-medium dimension）の対象物の圧力−時間（又は、圧縮−ポンプサイクルの回数）のダイアグラムである。 図６は、本願発明の方法を実行する本願発明に係わる圧縮工具を使用したときの、最大の較正力を必要としない小さい中間のディメンションの対象物の圧力−時間（又は、圧縮−ポンプサイクルの回数）のダイアグラムである。 図７は、挿入体、又は、交換可能な顎部ダイを受けるのに適している圧縮ヘッドが装着されている、本発明の一実施の形態に係わる電気液圧圧縮又は切断工具の斜視図である。 図７Ａは、図７に示されている工具の圧縮ヘッドの移動のシーケンスを示している。 図８は、電気及び／又は液圧コネクターの圧縮のための変換可能又は回転可能な顎部が装着されている、この発明の実施の形態に係わる流体力学圧縮工具を示している。 図９は、電気及び／又は液圧コネクターの圧縮のための変換可能又は回転可能な顎部が装着されている、この発明の実施の形態に係わる流体力学圧縮工具を示している。 図１０は、この発明の実施の形態に係わる流体力学圧縮工具と、これの制御システムとの概略的な図である。 図１１は、この発明の実施の形態に係わる流体力学圧縮工具と、これの制御システムとの概略的な図である。 図１２は、この発明の実施の形態に係わる流体力学圧縮工具と、これの制御システムとの概略的な図である。 図１３は、ポンプグループから離間され、これに可撓性の圧力ホースにより接続されている圧縮ヘッドを有している圧縮工具を示している。

図７乃至１２を参照すると、流体力学圧縮工具及び／又は切断工具は、参照符号１で全体に渡って示されている。この工具１は、グリップ形状の部分３と、交換且つ再チャージ可能なバッテリー５の（好ましくは、スナップ）接続のための結合部４とを備えているハウジング２を有している。このハウジング２は、スイッチが装着されている電力供給制御回路を介して、バッテリー５により電力が供給されて駆動する電気モータ６を内蔵している。前記スイッチは、ハンドル３の近くに配置されている手動押しボタン７により駆動される。

クランクシャフト又カムシャフトのような変換機構８が、ハウジング２内に配置され、駆動シャフトの回転動を円又は往復、例えば、並進移動に変換するように、モータ６の駆動シャフトに接続されている。又、ハウジング２に内蔵されている流体圧ポンプ１１が、変換機構８に接続され、変換機構８の円又は往復移動に応答して、駆動ピストン１２を駆動する圧力流体の圧力を高めて、駆動ピストン１２をピストンストロークに沿って移動させるように、適用している。

この工具１は、更に、ハウジング２にしっかりと固定接続され、工具の前端部に位置されている固定顎部１３と、固定顎部１３に対して摺動可能なように、ハウジング内で支持されている可動顎部１４とを有している。可動顎部１４は、駆動ピストン１２の移動に応答して、開成位置から閉成位置へと固定顎部１３に向かって移動するように、駆動ピストン１２に接続されている。

開成位置で、これら顎部１３，１４は、圧縮又は切断される対象物を受けるように、離間され、そして、閉成位置で、顎部１３，１４は、互いに近づくように移動され、これらの接近移動を避けて、直接に接触（特に、互いに当接）する。

復帰ばね１５が、駆動ピストン１２を弾性的に休止位置に、即ち、可動顎部１４を固定顎部１３から離れた開成位置に付勢するように、固定顎部と駆動ピストン１２との間で作用する。

一実施の形態に係われば、前記流体圧ポンプ１１は、タンク１６と、シリンダーのポンビングピストンのグループと、シリンダーの駆動ピストンのグループと、圧力逃がし弁１７とを有している。

前記シリンダーのポンビングピストンのグループは、吸引開口と出力開口とを備えているポンピングシリンダーを有し得る。前記吸引開口は、タンク１６に、タンクからポンピングシリンダーの中への流圧オイルの流れを可能にするチェック弁を介して接続されている。そして前記出力開口は、前記シリンダーの駆動ピストンのグループの駆動シリンダー１０に、ポンピングシリンダーから駆動シリンダー１０の中への流圧オイルの流れを可能にするチェック弁を介して接続されている。前記ポンピングシリンダーの中には、前記変換機構８の揺動体（例えば、ひじ形状部）と一緒に結合されているポンピングピストンが、収容され得る。

前記シリンダーの駆動ピストンのグループは、可動顎部１４に接続され、駆動シリンダー１０の中に位置されている前記駆動ピストン１２を有している。

前記圧力逃がし弁１７は、流体のための戻しダクトに設けられている。この戻しダクトは、駆動シリンダー１０をタンク１６に接続している（図１０，１１，１２）。

駆動シャフトの回転動によって発生される変換機構８の往復直進動が、ポンビングピストンの往復直進動を生じさせる。この結果、圧力流体は、タンク１６から駆動シリンダー１０の中にポンピングされて、駆動ピストン１２は、可動顎部１４と一緒になって開成位置から閉成位置へと、駆動シリンダー１０が予め設定されている最大較正圧力に達するまで、移動する。そして、最大較正圧力に達すると、圧力逃がし弁１７が、流体の戻しダクト２１を自動的に開成し、圧力流体を駆動シリンダー１０からタンク１６の中に排出させる。

本願発明の一態様に係われば、工具１を動作させる方法は、
電気モータ６を駆動させることにより、顎部１３，１４を互いの方向に移動させる工程と、
センサー２２，２３，２４と、電気モータ６及びセンサー２２，２３，２４に接続されている電気制御回路９とを使用して、閉成位置への到達をモニターする工程と、
顎部１３，１４が閉成位置に到達したことを確認する、センサー２２，２３，２４による信号に応じて、電気モータ６の駆動を中断させる工程とを有している。

一実施の形態（図１０）に係われば、前記閉成位置への到達をモニターすることは、所定の時間間隔で、駆動ピストン１２に作用する流圧液体の圧力を、電気制御回路９に接続されている圧力センサー２２を使用して検出することと、
電気制御回路９を使用して、各時間間隔の最初と最後とで測定された圧力差を算出し、この算出された圧力差を顎部１３，１４の閉成位置を示す基準値と比較させることとを有している。

単位時間当たりの圧力の増加Δｐ／Δｔ、又は、ポンピングサイクル当たりの圧力の増加Δｐ／ｎ_ｐは、流体圧ポンプ１１がスイッチオンされている状態での全時間の圧力関数ｐ＝ｆ（ｔ）の導関数を、かくして顎部１３，１４の互いの方向への更なる移動をカウントする剛性（rigidity counting a further movement）を示しており、又、Δｐ ref／Δｔの基準値は、顎部１３，１４が互いに直接に接触し、これらの更なる接近が妨げられているときのシステムの剛性を示している。

更なる実施の形態（図１１）に係われば、前記閉成位置への到達をモニターすることは、電気制御回路９に接続されている電気センサー２３を使用して、所定の時間間隔Δｔ（又は、ポンピングサイクルｎ_ｐの所定の時間間隔）でのモータにより消費される電力（the power absorbed by the motor）を示している電気量を検出することと、
電気制御回路９を使用して、前記所定の時間間隔Δｔ（又は、ポンピングサイクルｎ_ｐの所定の時間間隔）の各々の最初と最後とで測定された電気量間の差を算出し、算出された電気量の差を、顎部１３，１４の閉成位置を示す基準値と比較することとを有している。

例えば、既知のインピーダンスを有する直流モータ６の場合には、モータ６により消費される電流は、モータ６により消費され、電流センサー２３を使用して測定される電力の電気量として使用され得る。

この場合、単位時間Δｔ当たり、又は、ポンピングサイクルｎ_ｐ当たりにモータ６により消費される電力の変化は、顎部１３，１４の更なる接近移動に対抗している剛性を示しており、又、基準値は、顎部１３，１４が互いに直接に接触し、互いに向かう更なる移動を阻止しているときの、システムの剛性を示している。

更なる実施の形態（図１２）に係われば、閉成位置への到達のモニターは、
所定の時間間隔Δｔ（又は、ポンピングサイクルｎ_ｐの所定の時間間隔）で、２つの顎部１３，１４の２つの基準点値２５，２６間の距離Ｄを、電気制御回路９に接続された光学センサー又はリニアートランスデュサーのような距離センサー２４を使用して検出することと、
電気制御回路９を使用して、前記所定の時間間隔Δｔ（又は、ポンピングサイクルｎ_ｐの所定の時間間隔）の各々の最初と最後とで測定された距離Ｄの差ΔＤを算出し、算出された距離Ｄの差を、顎部１３，１４の閉成位置を示す基準値ΔＤｒｅｆと比較することとを有している。

この場合、単位時間Δｔ当たり、又は、ポンピングサイクルｎ_ｐ当たりの２つの基準点２５，２６間の距離Ｄの差ΔＤは、顎部１３，１４の更なる接近移動に対抗している剛性を反対の関係で示しており、又、基準値ΔＤｒｅｆは、顎部１３，１４が互いに直接に接触し、互いに向かった更なる移動を阻止しているときの、システムの剛性を示している。

本願発明の更なる実施の形態（図１２）に係われば、閉成位置への到達のモニターは、
所定の時間間隔Δｔ（又は、ポンピングサイクルｎ_ｐの所定の時間間隔）で、２つの顎部１３，１４の２つの基準点値２５，２６間の距離Ｄを、電気制御回路９に接続された光学センサー又はリニアートランスデュサーのような距離センサー２４を使用して検出することと、
電気制御回路９を使用して、測定された距離Ｄを、顎部１３，１４の閉成位置を示す基準値Ｄｒｅｆと比較することとを有している。

この場合、閉成位置への到達のモニターは、流圧液体のポンピングに対する工具１の構造上の応答をモニターすることによっては、行なわないで、直接に行う。

この実施の形態で、工程が、（圧縮又は切断される対象物の形状に適するように）交換可能な顎部のための挿入体又はダイタイプ、もしくは、顎部のタイプの認定のために、そして、顎部のタイプ、又は、認定された顎部挿入体に係わる基準値を決定するために、又、与えられ得る。

方法のこの工程は、例えば、制御回路９に接続され、顎部１３，１４又は顎部１３’１４’の挿入体（図７Ａ）の認定する形態、例えば、
・顎部又は挿入体の機械的なインターフェイスの形状の形態、
・顎部又は挿入体の光学的なインターフェイスの光学又は色彩の形態、
・顎部又は挿入体の電気的なインターフェイスの電気的な形態、
・顎部又は挿入体の無線周波数認定タグ（ＲＦＩＤタグ）の信号、及び、顎部又は挿入体の認定されたタイプに係わる基準値Ｄｒｅｆの続いた決定を、
検出するのに適している、例えば、認定ディテクター２７により、自動的になされ得る。

同様に、圧縮又は切断するための対象物のタイプの認定をすることが、可能であれば、電気モータのスイッチオフを、又は、認定された対象物のタイプに又少なくとも従って工具の他の機能を果たすことが、なされ得る。

圧縮又は切断される対象物の認定のために、前述された認定ディテクター２７のように形成及び設定され得る対象物認定ディテクターが与えられ得る。代わって、対象物認定ディテクターは、駆動ピストンの位置を検出するように設定された位置センサーを有し得る。この場合、電気制御回路は、圧力センサーと、位地センサーと、電気モータとに、信号による接続がなされ、又、電気モータの駆動の間に、圧力センサーにより検出される液圧液体の圧力と位置センサーにより検出される駆動ピストンの位置に応じて、顎部１３，１４に係合されている対象物を認定するように構成されている。対象物のこのような認定は、例えば、以下の工程により自動的になされ得る、
・モニターされた圧力に基づいて、顎部が、これらの間に位置されている対象物と係合し、又、対象物の圧縮が始まる係合時（moment）を認定する工程、
・係合時での駆動ピストンの圧縮スタート位置を検出する工程、
・検出された圧縮スタート位置に応じた顎部に係合された対象物を認定する工程。

更なる実施の形態（図示されていない）に係われば、前記閉成位置への到達をモニターすることは、
・顎部１３，１４の接近移動による閉成位置への到達が、スイッチの予め設定されているスイッチングプロセスを生じさせるように、例えば、電気的又は光学的スイッチを顎部１３，１４に、配置するここと、
スイッチに接続されている制御回路９により前記スイッチングプロセスを検出することとを有している。

閉成位置への到達をモニターする工程が、自動的になされ、顎部１３，１４の閉成位置に達したときに、電気制御回路９が、電気モータ６を自動的にスイッチオフさせることは、有効である。

図１乃至６は、従来と比較しての、圧縮工具１を動作させる方法の技術的効果を示している。

従来技術（図１）の工具の「遊び」圧縮（"idle" compression）の場合、顎部の接近移動の間、摩擦力、慣性力、そして、（与えられていれば）、ピストンに作用する復帰ばねの弾性的な復帰力に打ち勝つのに必要な初期圧力Ｐ１が、生じる。顎部又はダイが、閉成位置に達して、互いに接触した後に、ｔ軸に示されている時Ｃ２に、ピストンに働く流圧オイルの圧力は、急激に上昇し、勾配の傾斜の各ステップ（each step of the gradient ramp）は、ポンプサイクルを示す。工具の圧縮ヘッドと、流体力学グループとの機械的接続とが、無限に強固であれば、圧力は、顎部の閉成位置への到達の後には、第１のポンプサイクルで無限に垂直に上昇するであろう。圧力が、流体力学グループのシリンダーに接続されている、最大圧力の逃がし弁の開口に応答して最大圧力Ｐｍａｘに達したときに、ｔ軸に示されている時Ｃｍａｘで、流圧液体の圧力増加は止まる。ｔ軸上の点Ｃ２と点Ｃｍａｘとの間で線ｐの下の領域は、圧力逃がし弁が作動するまでの顎部の閉成位置への到達後に無駄に消費される電気エネルギーとなされる機械的仕事量とを示している。

この発明の方法を実行するこの発明に係わる工具の「遊び」圧縮の場合（図２）には、顎部の接近移動の間、上記初期圧力Ｐ１が生じる。顎部又は顎ダイが、ｔ軸上の時Ｃ２で示されているように、閉成位置に到達し、互いに接触するようになった後には、ピストンに作用する液圧オイルの圧力は、電気モータと流圧ポンプとが、閉成位置に到達していることを確認する信号に応じてターンオフするまでのみ、急な上昇を始める。従って、液圧流体の圧力上昇は、最大圧力Ｐｍａｘに到達する前に、長時間ストップする。かくして、圧縮の完成のための電気エネルギーの浪費と、工具１の圧縮ヘッドのピークの機械的ストレスとは、かなり減じられる。

従来技術（図３）を使用しての、最大の較正力（maximum calibration force）をほとんど必要としている非常に大きいディメンションを有する対象物又はコネクターの圧縮の場合には、顎部の接近移動の間には上記初期圧力Ｐ１が生じる。ｔ軸に示されている時Ｃ１で、顎部又は顎挿入体が、圧縮される対象物に達してこれと係合した後には、ピストンに作用する流圧オイルの圧力は、対象物の塑性降伏によって、最初は穏やかに上昇する。対象物が徐々に圧縮されて、これの硬度が増すのに従って、ｔ軸上の時Ｃ２で顎部の閉成位置への到達とほぼ一致して生じる最大較正圧力に達するまで、各ポンプサイクルでの圧力増分が増す。液圧流体の圧力の増加は、圧力が最大圧力Ｐｍａｘに達したときにストップし、そして、圧力は、ｔ軸に示されている時Ｃｍａｘで、流体力学グループのシリンダーに接続されている圧力逃がし弁の開成に応じて低下する。

本願発明に係わる工具を使用しての、最大較正力をほとんど必要としている非常に大きいディメンションのコネクター、即ち、対象物の圧縮の場合（図４）には、圧力センサーの介在に基づく時−圧力の傾向（Ｃｍａｘ）は、圧縮工具が利用可能な最大力を与えなければならないので図３に示されているものとほとんど同じである。そして、この状況では、電気エネルギーをセーブするためと工具の機械的部品のピークストレスを減少させるためとの余裕が無い。

最大較正力と、顎部の閉成位置への到達に実際に必要な力との比に応じて、圧縮サイクルの終了は、この場合には、到達された閉成位置の確認信号に応答した圧力逃がし弁のスイッチングにより、又は、電気モータのシャットダウンにより、特に、これら２つの原因のうち最初の原因により生じる。

従来技術（図５）の工具を使用する、最大の較正力を必要としない対象物の圧縮の場合、顎部の接近移動の間、初期圧力Ｐ１が生じている。顎部又は顎挿入体が、ｔ軸に示された時Ｃ１で、圧縮される対象物に到達してこれと係合した後には、ピストンに作用する流圧オイルの圧力は、対象物の塑性降伏によって、最初は緩やかに上昇する。そして、対象物が徐々に圧縮されて、これの硬度が増すのに従って、ｔ軸に示されている時Ｃ２で、顎部が互いに接触するようになる顎部の閉成位置へ到達するまで、各ポンプサイクルでの圧力増分が増す。この時点で、ピストンに作用する流圧液体の圧力は、急激に上昇し、ｔ軸で示されている時Ｃｍａｘで最大圧力Ｐｍａｘに達したときに、流体力学グループのシリンダーに接続されている圧力逃がし弁の開成に応答してストップする。ｔ軸上の点Ｃ２と点Ｃｍａｘとの間で線ｐの下の領域は、圧力逃がし弁が切り替わるまでの顎部の閉成位置への到達後に無駄に消費される電気エネルギーとなされる機械的仕事量とを示している。

本願発明の方法を行う本願発明に係わる工具を使用しての、最大較正力をほとんど必要としていない対象物の圧縮の場合（図６）には、顎部の接近移動の間には、前記初期圧力Ｐ１が生じる。そして、顎部又は顎挿入体が、ｔ軸に示されている時Ｃ１で圧縮される対象物に達してこれと係合した後には、ピストンに作用する流圧オイルの圧力は、対象物の塑性降伏によって、最初は緩やかに上昇する。そして、対象物が徐々に圧縮されて、これの剛性が増すのに従って、ｔ軸に示されている時Ｃ２で、顎部が互いに接触するようになる顎部の閉成位置へ到達するまで、各ポンプサイクルでの圧力増分が増す。この時点で、ピストンに作用する流圧オイルの圧力は、コネクターの塑性変形の完了のために、急激に上昇し始める。この上昇は、到達された閉成位置の確認信号に応答し、電気モータがシャトダウンするまで、のみ、続く。従って、液圧流体の圧力の増加は、最大圧力Ｐｍａｘに達する前の長い間ストップしており、エネルギーの消費と、工具の圧縮ヘッドのピーク機械的ストレスとをかなり減じている。

前述された方法を実行するために、圧縮又は切断工具は、以下の構成の１つ又は複数を有し得る、
・圧力センサー２２、
・電気量センサー、特に、電流センサー２３、
・距離センサー２４、
・例えば、電気的又は光学的な、スイッチ、
・顎部及び／又は顎挿入体の認定のためのセンサー２７、
・顎部１３，１４の閉成位置への到達をモニターし、閉成位置に到達したときに確認信号を発生するモニター装置を一緒になって形成するように、電気制御回路９に接続された、圧縮又は切断される対象物の認定のための幾つかの装置、ここで、電気制御回路９は、閉成位置に到達したときに、確認信号に応じて自動的に電気モータ６の駆動をストップするように、構成されている。

実施の形態に応じて、工具１に実装されたセンサー２２，２３，２４は、方法を参照して前述され、ここでは簡明のために繰り返されない機能を果たすように構成されている。

前記電気制御回路９は、センサー２２，２３，２４からの信号を処理して、前述された方法に従って電気モータ６を制御するように構成されている。

電気制御回路９は、プロセスユニット（ＣＰＵ）と、このプロセスユニット（ＣＰＵ）と関連付けられた（内部又は外部）メモリーと、プロセスユニット（ＣＰＵ）と関連付けられ、センサー２２，２３，２４からの信号（圧力、電気、位地、コネクター、又は、挿入のタイプ）を受け、制御信号を電気モータ６に送るのに適し得る、伝達インターフェイスと、を有している。制御回路９は、更に、メモリーに格納され、信号を処理して工具１を動作させる方法を実行するのに必要な動作を果たさせるように設定されたコンピュータプログラムを有している。制御回路９は、バッテリー５が工具１に装着されたときに、バッテリー５に接続され、そして、制御回路９がバッテリー５に接続されたときに、充電され得る自身のバッテリーを有し得る。

一実施の形態に係われば、工具１は、制御回路９に接続されているキーボードのようなユーザインターフェイス１９を有している。このユーザインターフェイスは、顎部１３，１４の閉成位置への到達のときに、モータ６の自動的なシャットダウンを伴った機能と、最大較正圧力に達する一般の動作とを使用者が選択するのを可能にしている。

工具１は、更に、制御回路９に接続されたディスプレイ１８、例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤを有している。制御回路は、圧縮処理の結果の確認と同様に最大の達せられた圧縮力の表示値の選択された動作モードの視覚化をディスプレイ１８を介して決定するように構成されている。

本願発明の一態様に係われば、この方法は、計画された工具のメンテナンスの前に、圧縮又は切断サイクルの残りの回数を算出する（そして可能であれば表示する）工程を有している。サイクルの残りの回数は、以下に基づいて、効果的に算出される、
・予め設定されたサイクルの初期残り回数、
・個々の圧縮又は切断サイクルでの工具の機械的ストレスを表し、これに応じて可変なストレス値。

一実施の形態では、前記ストレス値は、圧縮又は切断サイクルの間に実際に達した最大の圧縮又は切断力を、もしくは、最大の圧縮又は切断力の範囲を示している。そして、残り回数の算出は、連続した一連のサイクルのうちの各サイクル毎に、
・現在のサイクルのストレス値に従っている減少値の算出、ここで、前記減少値は、個々のサイクルで実際に達成される最大圧縮又は切断力に対応している、１つのサイクルから他のサイクル可変の量である、
・現在のサイクルの前のサイクルのために算出されたサイクルの残りの回数から減算することにより、現在のサイクルの完了後に残っているサイクルの回数の算出。

残りのサイクルの回数の算出は、ストレス値に対応している各サイクルの間での工具の少なくとも１つの構成部品（例えば、顎部）の損傷の断片（fraction of damage）を、例えば、以下の算出方法を使用して、算出することを含んでいる、
工程１）所定のサイクルで達したストレス値ｐｉを想定して、サイクル毎にストレス値ｐｉでストレスを受ける場合に、工具の構成部品（例えば、顎部）が破損地点に達するであろうサイクル数Ｎｉを、例えば、Ｎｉ＝ＮＲ・（ｐＲｐｉ）^１／ｋを使用して計算する。ここで、ＮＲ及びｐＲは、１対の既知の値（特に、最大ストレスに等しいストレスをサイクル毎に与えて破損を生じさせる最大ストレス及びサイクル回数であり、ｋは、工具の耐疲労性を示す実験値である）。

工程２）ストレスｐｉでのサイクル中の構成部品の疲労損傷の断片を、例えば、数式１／Ｑｉ＝Ｎｉを使用して計算する。

工程３）減少値を、即ち、メンテナンスＮｍまでのサイクル回数から、例えば、数式Ｎｉ＝Ｑｉ・ＮＲを使用して減算するように適切なサイクル回数を計算する。ここで、ＮＲは、最大ストレスｐＲで各サイクル中にストレスを受けたときに、構成部品の損傷を生じるサイクルの回数である。

工程４）メンテナンスまで残っているサイクル回数を、例えば、数式Ｎｍ（ｉ）＝Ｎｍ（ｉ−１）−ｎｉを使用して計算する。ここで、Ｎｍ（ｉ−１）は、直前のサイクルでメンテナンスまでの残りのサイクル回数を示し、又、Ｎｍ（ｉ）は、現在のサイクルでメンテナンスまでの残りのサイクル回数を示している。

コンピュータによる計算の複雑性を減じるために、ストレス値のための一連の所定の範囲が、関連した予め設定された減少値に基づいて、又、代わって、ストレス値に対応した減少値を決定する完全な計算を使用して規定され得る。

記載された方法は、電気制御回路９によりなされ得、又、残りのサイクルの回数は、例えば、ディスプレイ１８により表示され得、及び／又は、音響又は視覚の信号が、電気制御回路９を介して、これに接続されている１つ又は複数の信号形成装置により発生され得る。

前記制御回路９は、１つ又は複数のストレスセンサーを使用して各サイクル毎にストレス値を、例えば、以下のようにして検出する。

・駆動ピストン１２に作用する液圧流体の圧力を電気制御回路９に接続されている圧力センサー２２を使用して測定することにより、検出する。この場合、ストレス値は、各サイクルで測定された液圧流体の最大圧力である、
・顎部に作用する力を電気制御回路９に接続されている力センサーを使用して測定することにより、検出する。この場合、ストレス値は、各サイクルで測定された最大力である、
・モータにより消費される電力に対する表示電気量（an indicative electric quantity for the power absorbed by the motor）を電気制御回路９に接続されている電気センサー２３を使用して測定することにより、検出する。この場合には、ストレス値は、各サイクルでモータにより消費される最大の電気量（例えば、電力又は電流）である。

工具１の作用が、以下に記載される。

駆動ボタン７を押すことにより、制御回路９のマイクロスイッチが駆動される。この結果、電気モータ６がスタートし、又、同時に、制御回路は、圧力センサー２２により測定された液圧流体の圧力を示す信号を受けて処理し始める。制御回路９は、駆動ボタン７が押されている状態でのみスイッチオンされ続け、駆動ボタン７が解放された状態では、自動的にスイッチオフされている。顎部１３，１４が、閉成位置に到達したときに、制御回路９は、圧力逃がし弁１７を自動的に開口させるであろう開口最大の較正圧力に達する前に、電気モータ６を自動的にスイッチオフする。そして、駆動ボタン７は、解放され得る。

休止（顎部の開口）位置への駆動ピストン１２の復帰のために、工具１は、駆動シリンダーからタンクへの液圧流体のアウトレット弁の手動の操作のための部材、又は、代わって、自動の操作のための手段を有している。

本願発明は、単一のハウジングを有し携帯可能な流体力学圧縮及び／又は切断具と、流体圧ポンプ１１が、圧縮及び／又は切断ヘッド（駆動ピストン１２及び顎部）とは分離されて離間され、そして、これに圧力オイルのための可撓性のホース２８（図１３）に接続され得る流体力学圧縮及び／又は切断具との両方に適用可能である効果を有している。

明らかに、当業者は、以下の請求項に記載されたような本願発明の保護の範囲内でありながら、付随した及び特定の要求を満たすように、本願発明に係わる流体力学圧縮及び／又は切断具を更に変更及び変形をすることが可能であろう。

Claims (15)

1. 電源（５）により電力が供給される電気モータ（６）と、
   前記電気モータ（６）により駆動され得、電気モータ（６）の駆動に応答して、駆動ピストン（１２）を移動させるように、この駆動ピストン（１２）に作用する液圧流体の圧力増加を生じさせるのに適している流体力学グループ（１１）と、
   互いに移動可能なようにハウジングに接続されており、少なくとも１つの移動可能な顎部が、前記駆動ピストン（１２）の移動に対応して、２つの顎部が、圧縮又は切断を果たすように開成位置と閉成位置との間での相対的な移動を果たすように、前記駆動ピストン（１２）に接続されており、前記開成位置では、２つの顎部（１３，１４）が、圧縮又は切断される対象物を受けるように離れており、又、閉成位置では、２つの顎部（１３，１４）は、互いの方に移動されて、これらの更なる接近移動が妨げられるように直接に接触する、２つの顎部（１３，１４）、
   前記電気モータ（６）が動作するように、電気モータ（６）と使用者作動部材（７）とに接続されている電気制御システム（９）、を具備している流体力学圧縮又は切断用の工具（１）において、前記電気制御システム（９）は、
   閉成位置への到達をモニターし、閉成位置に到達したときに、確認信号を発生するモニター手段（９，２２，２３，２４）、
   閉成位置に到達したことを示す確認信号に応じて、自動的に前記電気モータ（６）の駆動をストップさせる電気制御回路（９）、を有していることを特徴とする工具（１）。
2. 前記モニター手段（９，２２，２３，２４）は、
   前記電気制御回路（９）に接続されている圧力センサー（２２）を有し、前記圧力センサー（２２）は、所定の時間間隔で、又は、前記流体力学グループ（１１）の所定のポンピングサイクル間隔で、前記駆動ピストン（１２）に作用する流圧液体の圧力を検出し、そして、
   前記電気制御システム（９）は、
   所定の時間間隔で、又は、所定のポンピングサイクル間隔の各々の最初と最後とで検出された圧力間の差を算出し、
   この算出された圧力差を顎部（１３，１４）の閉成位置を示す基準値と比較し、
   算出された圧力差と基準値との比較の結果に基づいて、電気モータ（６）をスイッチオフする、請求項１に記載の工具（１）。
3. 前記モニター手段（９，２２，２３，２４）は、
   前記電気制御回路（９）に接続されている電気センサー（２３）を有し、前記電気センサー（２３）は、所定の時間間隔で、又は、前記流体力学グループ（１１）の所定のポンピングサイクル間隔で、前記電気モータ（６）により消費される電力を示す電気量を検出し、そして、
   前記電気制御システム（９）は、
   所定の時間間隔で、又は、所定のポンピングサイクル間隔の各々の最初と最後とで検出された電気量間の差を算出し、
   この算出された電気量を顎部（１３，１４）の閉成位置を示す基準値と比較し、
   算出された電気量と基準値との比較の結果に基づいて、電気モータ（６）をスイッチオフする、請求項１に記載の工具（１）。
4. 前記モニター手段（９，２２，２３，２４）は、
   前記電気制御回路（９）に接続されている電気センサー（２３）を有し、前記電気センサー（２３）は、所定の時間間隔で、又は、前記流体力学グループ（１１）の所定のポンピングサイクル間隔で、前記電気モータ（６）により消費される電力を示す電気量を検出し、そして、
   前記電気制御システム（９）は、
   顎部（１３，１４）の閉成位置を示す基準値と検出された電気量とを比較し、そして、
   検出された電気量と基準値との比較の結果に基づいて、電気モータ（６）をスイッチオフする、請求項１に記載の工具（１）。
5. 前記電気センサー（２３）は、電流センサーであり、前記電気量は、電気モータ（６）により消費される電流である請求項３又は４に記載の工具（１）。
6. 前記モニター手段（９，２２，２３，２４）は、
   前記電気制御回路（９）に接続されている距離センサー（２４）を有し、前記距離センサー（２４）は、所定の時間間隔で、又は、前記流体力学グループ（１１）の所定のポンピングサイクル間隔で、２つの顎部（１３，１４）の２つの基準点（２５，２６）間の距離（Ｄ）を検出し、そして、
   前記電気制御システム（９）は、
   所定の時間間隔で、又は、所定のポンピングサイクル間隔の各々の最初と最後とで検出された距離（Ｄ）間の差（ΔＤ）を算出し、
   この算出された距離間の差（ΔＤ）を顎部（１３，１４）の閉成位置を示す基準値（ΔＤｒｅｆ）と比較し、そして、
   算出された距離間の差（ΔＤ）と基準値（ΔＤｒｅｆ）との比較の結果に基づいて、電気モータ（６）をスイッチオフする、請求項１に記載の工具（１）。
7. 前記モニター手段（９，２２，２３，２４）は、
   前記電気制御回路（９）に接続されている距離センサー（２４）を有し、前記距離センサー（２４）は、所定の時間間隔で、又は、前記流体力学グループ（１１）の所定のポンピングサイクル間隔で、２つの顎部（１３，１４）の２つの基準点（２５，２６）間の距離（Ｄ）を検出し、そして、
   前記電気制御システム（９）は、
   この算出された距離（Ｄ）を顎部（１３，１４）の閉成位置を示す基準値（Ｄｒｅｆ）と比較し、そして、
   算出された距離（Ｄ）と基準値（Ｄｒｅｆ）との比較の結果に基づいて、電気モータ（６）をスイッチオフする、請求項１に記載の工具（１）。
8. 前記距離センサー（２４）は、光学センサー又はリニアートランスデュサーを有している請求項６又は７に記載の工具（１）。
9. 前記モニター手段は、前記電気制御回路（９）に接続されスイッチを有し、前記スイッチは、顎部（１３，１４）の到達が、スイッチの所望のスイッチングプロセスを生じるように、位置され、前記電気制御回路（９）は、前記スイッチングプロセスを検出し、スイッチングプロセスに応答して電気モータ（６）をターンオフする、請求項１に記載の工具（１）。
10. 前記電気制御回路（９）に接続されており、認定する形態を検出するのに適している認定ディテクターを有し、前記認定する形態は、
    前記顎部（１３，１４）、又は、
    顎部（１３，１４）に収容されている挿入体（１３’、１４’）、又は、
    前記圧縮又は切断される対象物の形態である、請求項１乃至９の何れか１項に記載の工具（１）。
11. 予め設定されたサイクルの初期の残り回数、
    個々の圧縮又は切断サイクルでの工具の機械的ストレスを表す可変のストレス値、に基づいて、
    工具の計画されたメンテナンスまでに、圧縮又は切断サイクルの残りの回数を算出するプロセス手段を具備する請求項１乃至１０の何れか１項に記載の工具（１）。
12. 前記ストレス値は、
    最大の圧縮又は切断力、又は、
    各圧縮又は切断サイクルの間に実際に達する最大の圧縮又は切断力のインタバル、を表示し、そして、残り回数の計算は、連続した一連のサイクルのうちの各サイクルに対して、
    個々のサイクルで実際に達する最大の圧縮又は切断力に対応し、現在のサイクルのストレス値に従っている減少値の算出、
    現在のサイクルの前のサイクルのために算出されたサイクルの残りの回数から減算することにより、現在のサイクルの完了後に残っているサイクルの回数を算出、
    を含んでいる、請求項１１に記載の工具（１）。
13. 流体力学圧縮用の工具（１）を動作させる方法であって、前記工具（１）は、
    電源（５）により電力が供給される電気モータ（６）、
    前記電気モータ（６）により駆動され得、電気モータ（６）の駆動に応答して、駆動ピストン（１２）を移動させるように、この駆動ピストン（１２）に作用する液圧流体の圧力増加を生じさせるのに適している流体力学グループ（１１）、
    互いに移動可能なようにハウジングに接続されており、少なくとも１つの移動可能な顎部が、前記駆動ピストン（１２）の移動に対応して、２つの顎部が、圧縮又は切断を果たすように開成位置と閉成位置との間での相対的な移動を果たすように、前記駆動ピストン（１２）に接続されており、前記開成位置では、２つの顎部（１３，１４）が、圧縮又は切断される対象物を受けるように離れており、又、閉成位置では、２つの顎部（１３，１４）は、互いの方に移動されて、これらの更なる接近移動が妨げられるように直接に接触する、２つの顎部（１３，１４）を具備しており、この方法は、
    前記電気モータ（６）を駆動させることにより、前記２つの顎部（１３，１４）を互いの方向に移動させる工程、
    センサー（２２，２３，２４）を使用して閉成位置への到達をモニターし、閉成位置へ到達時に確認信号を発生する工程、
    閉成位置に到達したときに、前記確認信号に基づいて前記電気モータ（６）の駆動をストップさせる工程、を具備する方法。
14. 予め設定されたサイクルの初期の残り回数、
    個々の圧縮又は切断サイクルでの工具の機械的ストレスを表す可変のストレス値、に基づいて、
    工具の計画されたメンテナンスまでに、圧縮又は切断サイクルの残りの回数を算出する工程を具備する請求項１３に記載の方法。
15. 前記ストレス値は、
    最大の圧縮又は切断力、又は、
    各圧縮又は切断サイクルの間に実際に達する最大の圧縮又は切断力のインタバル、を表示し、そして、連続した一連のサイクルのうちの各サイクル毎の残りのサイクルの回数の計算は、
    この減少値は、一方のサイクルから、個々のサイクルで実際に達した最大の圧縮又は切断力に従っている他方のサイクルで変わる量であり、現在のサイクルのストレス値に従っている減少値の計算、
    現在のサイクルの前のサイクルに対して計算された残りのサイクルの回数から減少値を減算することによる現在のサイクルの完了の後に残っているサイクルの残りの回数の計算、を有している請求項１４に記載の方法。

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